火炮膛内火药燃气温度测试技术研究

火炮膛内火药燃气温度测试技术研究

火炮膛内火药燃气温度是火炮内弹道的一个重要参数,它直接影响着兵器的性能和使用寿命,其测试结果对完善弹道理论、火药性能研究及火炮系统改进都具有重要作用。膛内火药燃烧具有膛压高、温度高、速度高以及时间短的特点,并且膛内温度是一个在不同时期不断变化且变化迅速的物理量,这些剧烈的现象使得观察变化状态和获取数据都有许多不便之处。针对测试过程中三高一低的恶劣环境特点以及中小口径火炮火药燃气温度测试的适用性要求,本文提出了基于高频响应热电偶的火炮膛内火药燃气温度测试系统总体方案,确定了系统功能和技术指标,采用新概念动态测试理论设计了该系统。该系统由瞬间温度测试仪、读数接口及上位机软件组成,使用时将测试仪放入火炮膛内,测试仪自动采集并存储火炮发射时火药燃气温度信号,试验后回收温度测试仪并通过读数接口将测试数据上传至上位机,再进行数据分析与处理。

文中详细介绍了系统硬件和软件的设计过程。最后对热电偶进行了静态标定和动态响应特性测定试验,采用一种新型的高温火焰法准确测得了热电偶的时间常数,最后对系统进行调试试验并对系统不确定度进行了评估。结果表明系统试验测量值接近真实温度值,并且热电偶动态重复性较好,试验结果可靠。